光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)及光(guang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)法是目前研(yan)究(jiu)較多的(de)(de)一項高(gao)級(ji)氧(yang)化(hua)(hua)技(ji)術。所(suo)謂光(guang)催化(hua)(hua)反應(ying),就是在光(guang)的(de)(de)作用下進行(xing)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)反應(ying)。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)反應(ying)需要分(fen)子(zi)吸(xi)收(shou)特定波長的(de)(de)電磁輻射,受激(ji)產(chan)生分(fen)子(zi)激(ji)發(fa)(fa)態,然后會發(fa)(fa)生化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)反應(ying)生成新(xin)的(de)(de)物質,或者變成引發(fa)(fa)熱(re)反應(ying)的(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)反應(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)能(neng)來源于光(guang)子(zi)的(de)(de)能(neng)量,在太陽能(neng)的(de)(de)利用中(zhong)光(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)以及光(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)一直是十分(fen)活躍的(de)(de)研(yan)究(jiu)領域(yu)。
光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術利用(yong)(yong)光(guang)激發氧(yang)化(hua)將(jiang)O2、H2O2等氧(yang)化(hua)劑與光(guang)輻射相(xiang)結合。所用(yong)(yong)光(guang)主要為紫外(wai)光(guang),包括(kuo)uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)(yong)于處(chu)理污(wu)水(shui)中CCl4、多(duo)氯(lv)聯苯等難降解物質(zhi)。另外(wai),在(zai)有(you)紫外(wai)光(guang)的Fenton體系中,紫外(wai)光(guang)與鐵離子之間存在(zai)著(zhu)協同(tong)效應(ying),使H2O2分解產生羥基自由基的速率大(da)大(da)加(jia)快(kuai),促進有(you)機物的氧(yang)化(hua)去除。
發展史:1972 年,Fujishima和 Honda在(zai)(zai)n—型(xing)半導體(ti)TiO2電極(ji)上發現了(le)光催(cui)化(hua)裂解水(shui)反應,在(zai)(zai)Nature上發表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催(cui)化(hua)新時代的序幕。
1976 年John. H .Carey等(deng)研究了多氯聯苯(ben)的(de)光催(cui)化(hua)氧化(hua),被認為(wei)是光催(cui)化(hua)技術在消除環境(jing)污染物方面的(de)首創性(xing)研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條件下,TiO2對丙烯(xi)環氧(yang)化(hua)具有光(guang)催化(hua)活性,從而拓(tuo)寬了(le)光(guang)催化(hua)的(de)應用范圍,為有機物氧(yang)化(hua)反應提供了(le)一條新的(de)思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)(he)D.Follio就烷烴、烯(xi)烴和(he)(he)芳香烴的(de)氯化物(wu)(wu)等一系列污染物(wu)(wu)的(de)光催(cui)化氧化作了連續研究,發現(xian)反應物(wu)(wu)都(dou)能迅(xun)速(su)降解。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現(xian)有機(ji)物的(de)半導體光催化過程由(you)羥基自由(you)基(OH)引起,在體系中(zhong)加(jia)入H2O2可(ke)增加(jia)OH的(de)濃度。
進入了(le)90 年(nian)代,隨著(zhu)納米技術(shu)的(de)興起和光催化技術(shu)在環境保(bao)護(hu)、衛(wei)生保(bao)健、有機合成等(deng)方(fang)面應用研究(jiu)(jiu)的(de)發展迅(xun)速,納米量(liang)級的(de)光催化劑(ji)的(de)研究(jiu)(jiu),已經成為國際上(shang)最活躍的(de)研究(jiu)(jiu)領域(yu)之一。